2019a/Member
課題2

目次

選んだルート

ルート:
A地点から出発 → B → C(直進) → D(一時停止の後、直進) → E → F → G(一時停止の後、右折) → H → I → J(右折) → K(左折) → L(ピンポン玉をつかむ) → K(直進) → M(一時停止) → シュート→ A地点に入る(ゴール)

ルート.png

ロボットについて

トレースの仕組みは、白と黒の境界の値を測って、
その値より小さいところと、大きいところを2段階で分けて、
プログラムを書きました。
ピンポン玉の掴み方は、二つのブロックで挟むようにしました。
シュートの仕方は、シュートするところまで持って行って、
ピンポン玉を開放して、ロボット本体で押し出すようにしました。

ロボットの説明

前輪パーツ

ロボット本体は、横についた前輪2つで動いています。

タイヤ横.jpg

後輪パーツと光センサー

前輪は重心のやや前についているので、ロボットを支えるための
後輪を1つ付けました。
光センサーは、タイヤとピンポン玉をつかむ部分の間につけた。
ロボット本体に対して真ん中につけることで、ロボット本体がラインの中央をトレースするようにした。

タイヤ.jpg

ピンポン玉をつかむパーツ

ピンポン玉をつかむ部分は、上にモーターを取り付け、
回転方向を90度変換させて、下の歯車に対応させました。
開きすぎた場合は、白い歯車が空回りするようになっています。

ピンポン玉を掴むパーツ1.jpg

シュート

シュートの仕方は、ピンポン玉を開放してから、ロボット本体で
押し出すようにしました。

ピンポン玉を掴むパーツ2.jpg

プログラム

準備のためのプログラム

#define Threshold 44

#define front OnFwd(OUT_AC);
#define left OnRev(OUT_A);OnFwd(OUT_C);
#define right OnRev(OUT_C);OnFwd(OUT_A);

//ラインをトレースするサブルーチン
sub follow_line(t){
    SetSensor(SENSOR_2, SENSOR_LIGHT);
    ClearTimer(0);

    while(FastTimer(0) < t){
        if(SENSOR_2 < Threshold - 4){      //境界より4以上黒に近い時
            right;
        }else if(SENSOR_2 < Threshold - 2){      //境界より2以上黒に近い時
            Off(OUT_A);OnFwd(OUT_C);
            ClearTimer(0);
        }else if(SENSOR_2 < Threshold){          //境界から黒に2までの範囲
            front;
            ClearTimer(0);
        }else if(SENSOR_2 < Threshold + 2){      //境界から白に2までの範囲
            Off(OUT_C);OnFwd(OUT_A);
            ClearTimer(0);
        }else{                                   //境界より2以上白に近い時
            left;
            ClearTimer(0);
        }
    Off(OUT_AC);
}

//交差点を直進するサブルーチン
sub cross_line(){
    SetSensor(SENSOR_2, SENSOR_LIGHT);    

    while(SENSOR_2 < Threshold){
        front;        
    }
    Off(OUT_AC);
    Wait(30);                

    while(SENSOR_2 > Threshold){
        left;                 
        }
    Off(OUT_AC);
    Wait(30);                      
}

//交差点を右折するサブルーチン
sub cross_right(){
    SetSensor(SENSOR_2, SENSOR_LIGHT);

    while(SENSOR_2 < Threshold + 2){
        right;              
        }
    Off(OUT_AC);                 
    Wait(30);    
}

//交差点を左折するサブルーチン
sub cross_left()
{
    SetSensor(SENSOR_2, SENSOR_LIGHT);

    while(SENSOR_2 < Threshold){
        front;                       
    }
    Off(OUT_AC);
    Wait(30);

    while(SENSOR_2 > Threshold)
        {
        left;                
        }
    Off(OUT_AC);Wait(30);     
}

//ピンポン玉をつかむサブルーチン
sub pinpon_catch(){
    OnRev(OUT_B);Wait(30);          //アームを閉じる
    Off(OUT_B);Wait(30);
}

//ピンポン玉をシュートするサブルーチン
sub pinpon_shoot(){ 
    OnFwd(OUT_B);Wait(20);        //アームを開く
    Off(OUT_B);Wait(100);

    front;Wait(20);                 //ピンポン玉を押し出す
    Off(OUT_AC);
}

ボールを掴むまでのプログラム

    OnFwd(OUT_AC);Wait(80);          //AからC
    Off(OUT_AC);Wait(30);
    follow_line(20);

    cross_line();                    //CからD
    follow_line(20);

    cross_line();                    //DからE
    follow_line(20);

    cross_right();                   //EからF
    follow_line(100);follow_line(20);   

    cross_right();                 //FからG
    follow_line(50);follow_line(15);

    cross_right();                   // GからH
    follow_line(90);follow_line(15);

    cross_line();                   // HからI
    follow_line(90);follow_line(15);

    cross_line();                  // IからJ
    follow_line(90);follow_line(15);

    cross_right();                   // JからK
    follow_line(68);follow_line(15);

    cross_left();                    //KからL
    follow_line(130);
    Wait(30);       
  
    pinpon_catch();             //ピンポン玉を掴む

シュートするまでのプログラム

    follow_line(19);              //LからK

    cross_line();               //KからM
    follow_line(830);follow_line(17);
    OnFwd(OUT_C);Wait(20);   
    Off(OUT_C);Wait(100);

    pinpon_shoot();                //シュート

連続して黒になる時間の計り方

連続して黒になる時間はサブルーチンのfollow_line(t)が
計っています。
これは交差点の判断に使います。

  1. 最初にタイマーをリセットする。(ClearTimer(0);)
  2. whileループの、境界より4以上黒い近い時以外はタイマーをリセットする。(ClearTimer(0);)
  3. 境界より4以上黒い近い時はタイマーがリセットされないので、その時間が
    FastTimer(0)として条件に代入される。
  4. whileループの条件としてタイマーがt秒以上になったらループから抜け出す。
    つまり、ロボットは停止して、プログラムが終了する。(Off(OUT_AC);)
    sub follow_line(t){
        SetSensor(SENSOR_2, SENSOR_LIGHT);
        ClearTimer(0);                //1番
    
        while(FastTimer(0) < t){      //4番
            if(SENSOR_2 < Threshold - 4){      //境界より4以上黒に近い時
                right;
            }else if(SENSOR_2 < Threshold - 2){      //境界より2以上黒に近い時
                Off(OUT_A);OnFwd(OUT_C);
                ClearTimer(0);        //2番
            }else if(SENSOR_2 < Threshold){          //境界から黒に2までの範囲
                front;
                ClearTimer(0);        //2番
            }else if(SENSOR_2 < Threshold + 2){      //境界から白に2までの範囲
                Off(OUT_C);OnFwd(OUT_A);
                ClearTimer(0);        //2番
            }else{                                   //境界より2以上白に近い時
                left;
                ClearTimer(0);        //2番
            }
        Off(OUT_AC);                  //4番
    }

プログラム全体

#define Threshold 46

#define front OnFwd(OUT_AC);
#define left OnRev(OUT_A);OnFwd(OUT_C);
#define right OnRev(OUT_C);OnFwd(OUT_A);

//ラインをトレースするサブルーチン
sub follow_line(t){
    SetSensor(SENSOR_2, SENSOR_LIGHT);
    ClearTimer(0);

    while(FastTimer(0) < t){
        if(SENSOR_2 < Threshold - 4){      //境界より4以上黒に近い時
            right;
        }else if(SENSOR_2 < Threshold - 2){      //境界より2以上黒に近い時
            Off(OUT_A);OnFwd(OUT_C);
            ClearTimer(0);
        }else if(SENSOR_2 < Threshold){          //境界から黒に2までの範囲
            front;
            ClearTimer(0);
        }else if(SENSOR_2 < Threshold + 2){      //境界から白に2までの範囲
            Off(OUT_C);OnFwd(OUT_A);
            ClearTimer(0);
        }else{                                   //境界より2以上白に近い時
            left;
            ClearTimer(0);
        }
    Off(OUT_AC);
}

//交差点を直進するサブルーチン
sub cross_line(){
    SetSensor(SENSOR_2, SENSOR_LIGHT);    

    while(SENSOR_2 < Threshold){
        front;        
    }
    Off(OUT_AC);
    Wait(30);                

    while(SENSOR_2 > Threshold){
        left;                 
        }
    Off(OUT_AC);
    Wait(30);                      
}

//交差点を右折するサブルーチン
sub cross_right(){
    SetSensor(SENSOR_2, SENSOR_LIGHT);

    while(SENSOR_2 < Threshold + 2){
        right;              
        }
    Off(OUT_AC);                 
    Wait(30);    
}

//交差点を左折するサブルーチン
sub cross_left()
{
    SetSensor(SENSOR_2, SENSOR_LIGHT);

    while(SENSOR_2 < Threshold){
        front;                       
    }
    Off(OUT_AC);
    Wait(30);

    while(SENSOR_2 > Threshold)
        {
        left;                
        }
    Off(OUT_AC);Wait(30);     
}

//ピンポン玉をつかむサブルーチン
sub pinpon_catch(){
    OnRev(OUT_B);Wait(30);          //アームを閉じる
    Off(OUT_B);Wait(30);
}

//ピンポン玉をシュートするサブルーチン
sub pinpon_shoot(){ 
    OnFwd(OUT_B);Wait(20);        //アームを開く
    Off(OUT_B);Wait(100);

    front;Wait(20);                 //ピンポン玉を押し出す
    Off(OUT_AC);
}

task main()
{
    OnFwd(OUT_AC);Wait(80);          //AからC
    Off(OUT_AC);Wait(30);
    follow_line(20);

    cross_line();                    //CからD
    follow_line(20);

    cross_line();                    //DからE
    follow_line(20);

    cross_right();                   //EからF
    follow_line(100);follow_line(20);   

    cross_right();                 //FからG
    follow_line(50);follow_line(15);

    cross_right();                   // GからH
    follow_line(90);follow_line(15);

    cross_line();                   // HからI
    follow_line(90);follow_line(15);

    cross_line();                  // IからJ
    follow_line(90);follow_line(15);

    cross_right();                   // JからK
    follow_line(68);follow_line(15);

    cross_left();                    //KからL
    follow_line(130);
    Wait(30);       
  
    pinpon_catch();             //ピンポン玉を掴む

    follow_line(19);              //LからK

    cross_line();               //KからM
    follow_line(830);follow_line(17);
    OnFwd(OUT_C);Wait(20);    
    Off(OUT_C);Wait(100);

    pinpon_shoot();                //シュート
}

感想

最初は、ロボットもプログラムも複雑になることを
想定していたけど、不必要な部分を見つけて、削っていったら、
ロボットもプログラムも小さくできたので良かった。
回転する時間を調整するのが難しかった。


添付ファイル: fileピンポン玉を掴むパーツ2.jpg 6件 [詳細] fileピンポン玉を掴むパーツ1.jpg 3件 [詳細] fileタイヤ横.jpg 6件 [詳細] fileタイヤ.jpg 5件 [詳細] fileルート.png 4件 [詳細]

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Last-modified: 2019-08-13 (火) 19:12:06